有两个人来到天国的入口处，一个人让另一个将他拉上去……。但是，那人在入口的边缘看到了天国美丽的景色，他忘记了一切，忘记了他曾经答应给予帮助的同伴，纵身跳入天国那壮丽与辉煌之中。

摘自20世纪初期因纽格帕素格约克给格陵兰北极探险家克努德·拉斯穆森讲的一个伊格鲁里克因纽特人的散文诗

我的童年是充满希望的年代。我还在刚上小学的时候就想成为一名科学家。当我第一次知道恒星都是雄伟的星体，当我第一次明白它们距离我们非常遥远，因此，它们只能在天空中闪烁着点点星光时，我对它们的认识变得那么清晰与明确。我怀疑，我那时甚至都不明白“科学”一词的含义是什么，但是，无论如何，我要投身于那伟大壮丽的事业中去。我被宇宙的绚丽所吸引，当我知道事物的真正运行规律，在这些知识的帮助下能够揭开难解的奥秘和探索新世界——甚至这些可能是真的，这一切带给我们的前景——我被深深地震撼了。我的运气一直不坏，这些梦想已经部分得以实现。在我的眼里，科学的神秘诱人依然像半个多世纪以前，我参观1939年世界博览会时一样，那么令人向往，新奇的感觉依然如初。

科学普及——尽可能使非科学家们了解科学的方法和发现——随后就自然而然地很快成了我所追求的事业。对我来说，不讲解科学似乎是不可思议的事情。当你坠入爱河，你就想告之天下所有人。本书是我的个人但白，向你们讲述我对科学终生的爱情故事。

写此书还有另一个原因：科学不仅仅是一个知识体系，它还是一种思维方式。我一直在预想我的儿子或孙子时代的美国，那时的美国已经进入了服务和信息经济的时代，几乎所有的主要制造工业都移往其他国家，令人感到敬畏的技术实力都掌握在少数人手中，没有任何代表公众利益的人能够理解主要议题，人们已经丧失了向掌权人呈交他们自己的议程表或向他们提出内行问题的能力，人们所能做的事情就是紧紧抓住水晶球，神经质地求助于占星术，我们批评的才能已经衰退，人们已经无法分辨出什么仅仅是良好感觉，什么是事实真相。我们在几乎毫不知觉的情况下，滑退至迷信和黑暗的社会之中。

美国人由于具有巨大影响力的传媒中真实内容的越来越少而变得越来越愚蠢是最有说服力的证据，传媒中的科学内容仅为30秒比特(现在降至10秒比特或更少)，已经降至最少水平，而且大多数内容不仅是传扬对伪科学和迷信的轻信，而且简直可以说是一种对无知的沾沾自喜。在我写本书时，美国录像带租赁市场上最抢手的影片是“愚蠢的和更愚蠢的”。青少年电视节目中收视率持续最高的(最有影响的)是“B仔闯荡美利坚”。使人清楚无误地感到，学习的节目——不仅学科学，还要学其他知识一一是可以免除的，甚至是不受欢迎的。

我们已经创造了一个全球的文明，在这个文明世界中，大多数重要的元素一一交通、通讯、其他各种工业、农业、医学、教育、娱乐、环境保护，甚至重要的民主选举制度——都与科学技术密切相关。但是，与此同时，我们也创造了另外一些东西，使得几乎无人理解科学和技术。这是一个制造灾难的药方。我们可能会在某个短暂的时间内消除灾难，但是，这种无知和权力混合制成的易燃品早晚有一大会在我们面前燃成熊熊大火。

托马斯·艾迪于1656年在伦敦发表了名为《黑暗中的蜡烛》(A Candel in the Dark)一书，这本通篇充满大无畏的精神，主要依照圣经教义写成的书，将当时正在进行的搜捕巫婆运动抨击为是一种“迷惑人”的骗局。艾迪在阐述他的观点的时候，引用了“做坏事的巫婆”这个名词，巫婆必定存在。“这些东西会以其他形式出现，还是即将销声匿迹？”在我们历史上很长的时间内，我们惧怕世界以外的东西，害怕那些不可预见的危险，我们乐意接受任何能够保证减少恐惧和消除恐惧的东西。科学在了解世界、控制事物、掌握我们自己的命运、保持安全的前进航程中一直在进行着尝试，而且取得了巨大的胜利。现在，微生物学和气象学所能说明的问题，在几个世纪之前却被认为是将妇女烧死的充足理由。

艾迪还警告：“无知将导致国家的灭亡。”无知，特别是对自己本身的无知有更多的可能性造成不可避免的人类苦难。我担忧，特别是在这个千年即将结束之际，伪科学和迷信似乎越来越具诱惑力，非理性的海妖的歌声更加悦耳迷人。我们以前是否在什么地方听到过这歌声？在物质稀缺时期，在国家的自尊心或敏感的问题受到挑战之时，当我们为失去在宇宙中的位置和目的而极度忧虑之时，当狂热的火焰在我们身边沸腾之时，我担心，长期以来我们的思维习惯会控制我们的一切。

蜡烛火苗在摇曳。暗淡的烛光在颤抖。黑暗在降临。魔鬼开始蠢蠢欲动。

科学未探明的事情很多，许多秘密仍待揭示。宇宙之浩瀚广阔达数百亿光年，其年龄也高达100至150亿年，其貌其状将永世长存。我们经常会获得意外的惊喜。然而，某些新时代的宗教作者却下结论说，科学家认为“他们发现的都是现实存在的”。科学家不承认没有证据的神秘意外事件，除非有人说亲眼所见，但也并不认为他们对自然的认识是全面彻底的。

科学远不是十全十美的获得知识的工具。科学仅仅是我们所拥有的最好的工具。就此而言，与其他并无差异，比如民主。科学本身不能支持人类行动的途径，但是，科学却能够预测人类选择行动途径的可能结果。

科学的思维方式既富想象力又要以科学素养为基础。这是取得成功的关键所在。科学要求我们以事实为基础，即使事实与我们以前的看法不相符合。科学劝告我们要首先在头脑中形成假想，然后看这个假想是否符合事实。科学催促我们要时刻保持开放，接受新思想，同时要允许持异端观点的人和严格的怀疑论者对包括新思想、新经验和新知识进行验证。这种思维方式对不断变化的时代中的民主制度同样是重要的工具。

科学取得成功的原因之一是科学的核心具有内在的改正错误的机制。有些人可能认为这是对科学过于夸张的描述，但是，我认为，我们在进行科学研究的时候，我们时刻在进行自我批判，时刻将我们的思想与外部世界的思想进行比较。当我们自我放纵和放弃自我批判时，当我们将希望和事实混为一谈时，我们就滑入了伪科学和迷信的泥沼。

每次，当一篇科学论文告诉了我们一些数据的时候，同时也告诉了我们一些错误。它对我们的提醒虽然是无声的，但却是非常及时的，那就是，任何知识都不是完全的和十全十美的。这是我们衡量我们认为自己知道的东西的标尺。如果错误之处很少，我们通过实验获得的知识的准确度就很高。如果错误之处很多，我们所获知识中的不确定性就很大。除纯数学，没有任何东西能够被认为是确定的(何况有许多东西毫无疑问是错误的)。

此外，科学家在确定他们试图理解世界这一符合实际的重要性时，通常是很认真的——从臆想和假设等具有很高程度的试探性理论，到通过对世界运行规律的多次探索而对自然法则的重复和系统的确认。但即使是自然法则也不是绝对确定的，也许还存在以前从未被检验过的领域——比如黑洞内部、电子内核或接近光速——在这些领域内，即使是我们藉以自夸的自然法则也不起作用，而且无论它在常规条件下怎样有效，都需要被更正。

人类可能渴望绝对的确定性，人类也许渴望有一天获得绝对的确定性。人类可能会像某些宗教信徒一样自称已经得到绝对的确定性。但科学的历史——目前最成功他说明人类可以获得的知识的学说——告诉我们，我们最为盼望的是在理解世界过程中取得不断的进展，从错误中获得新知，一种通往宇宙的渐进的线性方式，但是，绝对的确定性这个我们前进路上的伴随物却常常在我们的身边，可望而不可及。

我们经常陷入错误的泥沼之中。几乎每一代人所最希望的都是减少一点点错误，而增加一些由错误所提供的资料。错误是一个普遍存在的、能看得到的、对我们知识的可靠性的自我评估。你经常可以在公众舆论调查中看到错误(比如，加或减3%的不确定性)。我们可以想象一个这样的社会，在这个社会中，议会记录中的每一个演讲内容，每一个商业电视节目，每一次布道都伴随着错误，或类似错误的东西。

科学的最重要的戒律之一是：“不可信的观点产生于权威。”(科学家们是灵长类动物群体，因此，也具有统治的等级制度，当然，不会总是遵从此戒律。)非常多的产生于权威的观点被证明是严重的错误。权威必须证明他们的论点，像其他所有人需要证实自己的论点一样。科学的这种独立性，以及在接受传统观点中所表现出的偶尔不情愿，使得缺乏自我批判的说教，或声称正确无误的自我标榜，变得具有危险性。

因为是科学使我们理解世界的本质，而不是我们按自己的希望理解世界的本来面目，因此，科学发现可能不是在所有的方面都能立即被理解或令人满意。这需要花费一点精力来改变我们的思维方式。某些科学非常简单。当它们变得复杂时，那常常是因为世界变得复杂了，或是因为我们变得复杂了。当我们因为它太困难(或是自己所知太少)而羞愧地远离它时，我们就丧失了掌握自己未来的能力。我们的自信心受到伤害。

但是当我们越过障碍时，当我们掌握了科学的发现和科学的方法的时候，当我们理解了这些知识并将其付诸应用时，许多人就享受到了很高程度的满足感。对于每个人都是如此，尤其是对孩子们——它们生来就具有对知识的热情，我们能够意识到他们必定要生活在一个由科学所创造的未来社会中，但却常常认为，在他们青少年时代科学并不适合于他们。我个人认为，无论是别人对我讲解的科学还是我试图对别人讲解的科学，当我们获得它时，当晦涩难懂的术语突然明朗起来时，当我们了解了所有令人烦恼的问题时，当隐藏在最深处的秘密被揭示出来时，我们会得到极大的满足。

在探索自然的过程中，科学总是能够探索出自然所具有的令人尊崇和敬畏之处。理解的行为本身，就是对人类加入和溶入到宇宙之壮美之中的一种盛赞(即使是在极小的程度上的加入)。长时间世界范围内不断积累形成的知识体系将科学转化为一种仅仅是缺少一点跨国、跨时代的衍生思想。

“精神”一词来源于拉丁语的“呼吸”。我们呼吸的是空气，无论空气如何稀薄，但它是物质这一点却是毫无疑问的。无论“精神的”一词在用法上多么相互冲突，其含义与物质无关，与科学王国内的事物无关，甚至于有时我们感觉到用起这个词来很自由。科学不仅仅与精神性相一致，而且本身就是精神性的底蕴深厚的源泉。当我们认识到我们在浩瀚无垠之中的位置和时间通道中的位置的时候，当我们抓住生命中其错综复杂、其美伦美奂、其精细微妙时所产生的那种欢欣鼓舞和谦逊自制交织而成的飞腾上升的情感，无疑就是精神。我们在伟大的艺术、音乐、文学或莫汉达斯·甘地和小马丁·路德·金等人堪称楷模的无私勇气面前也会产生同样的情感。科学与精神性在某种程度上彼此排斥的观点对两者都具有不利的影响。

理解科学可能是一件很困难的事情。它可能会向众人认为是正确的观念进行挑战。当科学的成果被政客或工业家所控制的时候，它就可能被利用制造大规模的毁灭性武器，并对环境造成威胁。但有一点你必须承认：科学给你带来了幸福。

并不是科学的每个分支都可以预测未来——古人种学就不能一一但许多分支却可以，并且具有惊人的准确性。如果你想知道下次日食的时间，你可以试试去问魔术师或神秘主义者，但最好是问科学家。他们会告诉你应该站在地球的什么位置，什么时候你必须站在哪个位置，你会看到日全食、日偏食或是日环食。他们可以提前1000年预测出日食的时间，甚至精确到分钟。你可以去找巫医驱除使你得致命的贫血症的魔咒，也可以吃维生素B12。如果你想把你的孩子从小儿麻痹症中挽救出来，你可以祈祷也可以接种疫苗。如果你想知道未出生的孩子的性别，你可以以一种自定的方式来请教铅锤吊摆(如左一右，男孩；前一后，女孩，或其它的方式)。但是平均地来说，它们只有50%的准确率。如果你想获得真正的精确度(比如99%的准确度)，试试羊膜穿刺术和超声波检查方法，试试科学。

想想有多少宗教试图用预言来证实他们自己的正确，想想有多少人虔诚地相信这些预言，无论这些预言是多么含糊不清，多么不可能实现，他们用这些预言支持或支撑他们的信念。但是有哪种宗教具有与科学一样可靠的精确预见吗？在地球上没有一种宗教不渴望一种非凡的能力——预知，而且能在固执的怀疑论者面前重复地证实他们所预知的事情，没有任何其他人类团体更可与之相比。

这是在科学祭坛上敬拜吗？这是用一种信仰来代替另一种信仰，还是同样是专横独断的信仰？我认为都不是。科学通过直接观察得到的成功是我颂扬其有效性的原因，如果有别的什么比科学做得更好，那么我也会拥护它。科学将自己与哲学批判主义隔离开了吗？它把自己定义为对“真理”拥有垄断权的东西了吗？再想想将在千年以后发生的日食。与你所能想到的各种学说比一比，注意一下它们对未来的预言，哪一个是含糊的？哪一个是精确的？哪一种说教——每一种说教都与人类易犯错误的特性相适应——具有内在的改正错误的机制？认真考虑一下这个事实吧，那就是，没有任何一个说教是完全正确，十全十美的。我们拿出一个通过公正地比较(而不是根据感觉判断)挑选出的最好的。如果各种说教在无关联的和独立的领域里都行之有效，那么，我们当然可以随意地选择几个一一但是它们之间不能相互矛盾。这绝不是盲目崇拜，而是一种手段，通过这种手段，我们能够将虚假的崇拜偶像与真实的事物进行区分。

需要重申的是，科学之所以有效，部分原因是因为内在改正错误的机制。在科学上没有被禁止讨论的问题，无论是过于敏感的问题，还是需要深入研究的问题。在科学中，没有神圣的。不可冒犯的真理。对新思想的开放与对所有思想进行的严格的怀疑主义的验证相结合，才使得麦子能够从干草中筛选出来。在科学面前，无论你多么聪明敏捷、多么令人敬畏、多么受人尊重，都与他人一样，无高低贵贱之分。你的成果必须经受严格的专家的评审才能得到证实。不同的意见和争论都具有重要的意义，所有的观点都应当受到鼓励，应鼓励不同的观点在广度和深度上进行争论。

科学的程序听起来杂乱无章、毫无秩序。从某方面来讲，的确如此。如果你从日常生活的角度检验科学，你就会发现，科学家们拥有全部的人类情感、个性和性格。但从另一个角度看，给科学界以外的人留下真正深刻印象的，是被认为可以接受的，有价值的相互批评的交锋。科学界的新手总是能够得到他们的良师益友的非常热情但具有激励作用的鼓励。但是，可怜的研究生们在他们的博士论文的口头答辩过程中，必须接受掌握他(她)未来命运的那些教授们所提出的问题的猛烈攻击。学生们自然会感到很紧张，谁会不紧张呢？是呀，他们已经准备了许多年，但是他们知道，在这个关键时刻，他们必须能够回答专家们提出的尖锐而深刻的问题。因此，在为通过他们的论文做准备时，他们必须练习一种非常有用的思维习惯：他们必须预测可能提出的问题；他们必须自问：在我的结论中是否有别人可能发现的弱点？我最好在他们发现之前就对它进行论证。

你坐在一个各种观点争论不休的科学会议上。你发现在大学的讨论会上，发言者在他们的听众的各种难以回答的问题和评论提出后不到30秒钟就开始发表看法。你可以检查一下在这种会议上所提交的书面报告，这些报告都是按照某一科学杂志的需要而写的，是为了能够发表而写的，它们被编缉转送到名字不公开的裁决者那里，这些裁决者的工作就是发问这样的问题：作者是否做过蠢事？文章的内容是否足够引起读者的兴趣，有否出版的价值？这篇文章的缺点是什么？论文的主要结论是否别人已经得出？在作者实际上已经公开论证了自己的研究结果后，其观点的表述是否充分？其论文是否应该重新呈交？这一切都是在幕后进行的：作者对评论者一无所知。这就是科学团体每天期望知道的东西。

我们为什么要忍受这种现象？我们喜欢被批评吗？不，没有一个科学家喜欢被批评，每一个科学家都觉得他或她对自己的思想和发现拥有所有权。然而，你却对批评不作任何回应。还是再等一等。这是一个好主意，我非常喜欢这个主意。批评对你毫无害处。把它搁在那儿，不去理睬它。应该用一种惯常做法替代上述做法，虽然这种做法施行时困难，但是却是公正的，即，如果一个思想在实行中是行不通的，就应该将其放弃。别在无效的东西上花费大多的脑筋。英国物理学家迈克尔·法拉第对那些具有强大吸引力的诱惑提出了警告：

以我们的需要为目的去寻找证据与发现，对与这

些证据相反的观点和证据置之不理……。我们和颜悦

色地接受与(我们)的观点相一致的看法，厌恶地拒

绝那些反对我们的观点；而这种反常的做法正是所有

常识的判断所需。

有效的批评只会对你有利。

有些人认为科学傲慢自大一一尤其是当它据称与长期存在的信念相互矛盾，或当它提出一种似乎与常识完全不同的稀奇古怪的概念时。就像在我们所站立的地面上发生地震，科学震撼着我们的信念，向我们所熟悉的信仰发起挑战，使我们长期以来所信仰的说教产生了根本的动摇。然而，我依旧认为科学的主要部分是谦逊的。科学家们没有将他们的需要和索求强加给大自然，相反，他们谦卑地询问着自然，并且用非常认真的态度看待他们的发现。我们意识到那些深受尊敬的科学家们错了，我们认识到了人类的不完美。我们坚持研究的独立性，尽最大可能地对所提出的观点进行定量核实。我们不停地前进，发出挑战，寻找自相矛盾的观点，寻找出那些微小的、但不断出现的其他错误、作出其他解释、鼓励各种言论的自由发表。我们高度赞赏那些用雄辩的观点反驳已有的学说的行为。

在此，我们可以举出许多这类例子其中的一个：与牛顿的名字联系在一起的运动定律及引力与平方成反比的定律被认为是人类的最杰出的成就之一。300年后，我们用牛顿力学来预测日食。宇宙飞船从发射开始的数年后，能在距离地球数十亿公里开外，准确地进入宇宙选定的区域中轨道上的预先确定的点，好像世界在向我们款款漫步而来，其精确性令人瞠目结舌，牛顿显然知道他当时所做的事情所具有的意义。

但是，科学家们并不满足于自我探索，并对自己的成绩孤芳自赏，他们坚持不懈地寻找牛顿观点中的缺陷。在高速及强引力方面，牛顿的物理学体系崩溃了。这就是阿尔伯特·爱因斯坦的伟大发现之一：狭义和广义相对论，这也是他的理论长期受到尊敬的原因之一。牛顿力学适用于许多领域，包括日常生活，但在某些对人类来说极不寻常的条件下——毕竟我们没有以近光速旅行的习惯——难以作出正确的回答。牛顿力学与人们对自然的观察不相一致，广义和狭义相对论在其有效性领域与牛顿力学没什么区别，但却在其他方面(高速、强引力)作出了不同的预测，这些预测与观察完全相吻合。牛顿力学被证明接近真理，适用于我们日常所熟悉的情形，但不适合其他情形。这是一个人类智力所取得的辉煌的、值得庆贺的成就，但却有其局限性。

但是，与我们对人类易犯错误的本性的了解相一致，我们已经注意到这样的看法，即，我们可以无限接近真理，却永远不能完全获得真理。科学家们如今正在研究广义相对论中站不住脚的地方。比如，广义相对论预言存在着一种被称为引力波的令人感到惊异的现象。人们从来也没有直接检测出这些引力波。但是，如果它们不存在，那么广义相对论从根本上就是错误的。脉冲星是迅速旋转的中子星，现在人们测量到它们的闪烁速度达到小数点后15位。人们预测在轨道上相互环绕的两颗密度很大的脉冲星会放射大量的引力波，这种引力波迟早会轻微地改变这两颗星的运行轨道和旋转周期。普林斯顿大学的约瑟夫·泰勒和拉瑟尔·赫尔斯使用了这种检验方法，从另一个全新的角度检验广义相对论所作的预测。就目前所知，他们得出的结果与广义相对论不一致，其结果可能会推翻现代物理学中的一个主要支柱。这件事情说明不仅他们自己愿意对广义相对论发起挑战，而且他们也受到多方鼓励。正如这样做的结果所显示的，通过对两个脉冲星的观察，对广义相对论的预测作出了精确的证实。为此，泰勒和赫尔斯共同获得1993年诺贝尔物理奖。其他许多物理学家通过各种不同的方法也在检验着广义相对论，比如试图通过直接探测的方法捕捉难以捉摸的引力波。他们希望不停留在理论阶段，而是找到突破口，发现在爱因斯坦所理解的自然王国中所取得的伟大成就是否到了该开始经受论证的时候。

只要有科学家在，这种努力就不会停止。广义相对论在量子水平上当然不可能对自然作出充分的描述，但是，即使能够作出充分的描述，即使广义相对论放之四海而皆准，永远有效，那么，除了共同努力去发现其错误和局限性以外，还有什么更好的办法使我们更相信其有效性呢？

这就是为什么有组织的宗教不能使我对其信任的原因之一。哪些主要信仰的领袖们承认他们的观点可能是不完全的、有错误的，并建立研究机构来寻找其可能存在的说教中的缺陷呢？除了日常生活中的检验，谁在系统地检验传统的宗教学说可能不再适用的那些情形呢？(我们当然可以得出这样的结论：在父权制社会、早期或中世纪时期非常有效的教义和伦理观念在我们今天所居住的各种完全不同的世界中也许完全无效。)什么教义能公正地检验上帝的假设？已建立的宗教体系给与宗教的怀疑者们什么奖励吗？同样，社会学界和经济学界的怀疑者们在他们巡视的社会中又得到了什么回报呢？

安·德鲁彦关于科学的论述总是在我们耳边低声回荡：“记住，你对此完全不懂，你可能会犯错误，你以前犯过错误。”我不管那些谦逊的谈话，请告诉我可与宗教学说相提并论的东西。据说，《圣经》是上帝对人的启示，一语具有多种涵义。但是如果它仅是由本质上就必定会犯错误的人写成的，其结果如何？令人无法置信的奇怪事情被说成确有其事，但如果它们是由骗术、我们尚不了解的意识状态、对自然现象及精神疾病缺乏了解而形成的综合产物呢？我认为，当代的任何宗教和新时期的信仰都不能像科学那样引起我足够的重视，因为它们不能像科学那样揭示出自然本身所具有的伟大壮观、雄伟壮丽、精美绝妙和错综复杂。《圣经》中所预示的东西在现代科学发现中如此之少这一事实使我对它神圣的启示的怀疑又加深了一层。

当然，我也有可能是错的。

请阅读下面两段文字，请你读这两段文字不是让你理解它们是如何描述科学的，而是体味作者的思维方式。他研究的是物理学上的异常现象，物理学上明显的自相矛盾现象，他将其称作“非对称性”。我们从中能够学到些什么呢？

现在人们一般认为，麦克斯韦的电动理论会导致一些不对称，而这看起来并不是现象本身所固有的。例如一块磁铁与一根导线之间相互的电动作用，我们所观察到的现象只依赖导线和磁铁之间的相对运动，但是从习惯的角度看‘磁铁运动’与‘导线运动’是截然不同的。因为，如果磁铁运动而导线静止，则在磁铁的附近形成一个具有有限能量的电场，从而在通过电场的导线里产生电流。如果磁铁静止，导线运动，磁铁周围不产生电场，然而在导线中，我们却发现有一个电动势，没有相应的能量产生它，但是它却在导线中产生了一个电流，假设这两个例子中的相对运动完全相同，则后者导线中电流的方向和大小都与前者相同。这一类例子，以及无法找到与‘以太’有关的地球运动，使人感到电动力学现象，以及各种力学现象，不具备与绝对静止观念相对应的性质。这些事例还使人感到，正如对于一阶小量已经证明的，电动力学和光学的相同的规律，在力学方程成立的任何参照系中都是有效的。

作者想告诉我们什么呢？在本书的后面我将解释一下有关背景。现在，也许我们可以意识到语言是简练的。技术性的、用词谨慎而清楚明了，比它所需要使用的语言简单得多。你不可能仅根据文章使用术语(或根据其并不矫揉造作的题目《论动体的电动力学》)不假思索地猜到这篇短文所说明的狭义相对论诞生到这个世界的关键步骤，成功地宣布物质和能量方程式所做的第一步工作。使我们的傲气有某些收敛的是，我们这个小小的世界所拥有的只是这个宇宙中“特别享有的观点”，在其他方面是人类历史上一个跨时代的事件。爱因斯坦1905年所写论文的开场白具有与其他科学报告完全不同的特点。它令人感到与众不同的是，无私的剖析，谦虚谨慎，对自己的重大成果没有进行张扬地表述。表述的语调与当今产品广告、政治演讲和权威的神学公告(甚至包括书皮上的内容简介)形成鲜明对照。

请注意爱因斯坦的论文是如何在开始时就尽可能交代清楚实验结果。只要可能，科学家们就做实验。这种实验通常根据当前占主导地位的理论来进行实验并拿出实验结果。科学家们总是要检测这些理论直至找到突破点。他们并不相信凭直觉感到很明显的东西。地球是平面的曾是明显的事实；重物比轻物坠落快曾是明显的事实；吸血的水蛭会治好许多病曾是明显的事实；某些人是奴隶，这是因为他们生下来就是奴隶，也是上帝的旨意，这也曾经是很明显的事实；宇宙有个中心，而地球则正在那个被称颂的中心点上，这也曾是明显的事实；静止有绝对的标准，这也曾是明显的事实；真理可能会使人感到惊讶无比，也可能与人们的直觉恰恰相反；真理可能与人们深信不移的看法完全不同；实验的作用就是使我们能够获得真理。

在几十年前的一次午餐中，有人向物理学家罗伯特·W·伍德祝酒时说：“为物理学和玄学干杯！”人们要求他对这句祝酒辞作出解释。那时，人们认为“玄学”是类似哲学似的东西，或者是通过思考就能认识到事情的真相的学问。这种玄学也可能包括伪科学在内。伍德作了如下回答：

如果一个物理学家有了一种思想，那么，他想得越深刻，就越想更深入地了解这种思想。他查阅科学文献，他读得越多，这个思想就变得越清晰。理论准备好后，他就到实验室，并设计一个实验来验证这个思想。实验是非常辛苦的工作，多种可能性都要验证。实验的精确度要求很高，错误尽可能减少。他严格按照实验过程进行实验，他仅为获得实验结果而废寝忘食。在经过严格实验后工作结束时，却发现这个思想毫无价值。这时，物理学家就将其抛弃一旁，让自己的头脑从杂乱的错误中解脱出来，转而去做其他事情。(原注：正如物理学先驱本杰明·富兰克林所说：“在进行实验时，我们建立了多少精妙的系统，而这些系统又很快地使我们走向失败之路。”他认为，至少这种经验足以“帮助一个自负的人变得谦虚谨慎起来”。)

伍德将酒杯高举过头，下结论说，物理学和玄学问的区别并不在于一类实践者比另一类实践者更聪明，而在于玄学家没有实验室。

我认为，电台、电视台。电影。报纸。书籍。电脑程序、主题公园和教室共同努力向所有公众传播科学有四个主要原因。在科学的所有用处中，培养出少量的、专业知识水平很高、高酬金的牧师似的专家是不够的，事实上也是危险的。相反，某些最重要的科学发现和科学方法必须在最大的范围内使公众得到了解。

■对新兴的民族来说，尽管有许多失误，但是，科学仍然是摆脱贫穷和落后的金光大道。科学能够使国家经济发展，全球文明程度不断提高。许多国家都明白了这一点。这也是为什么有这么多来自其它国家的研究生在美国的大学(目前仍是世界上最好的大学)里学习科学和工程学。美国有时没能有效地掌握科学，即放弃了科学，这样做的必然的结果，就是退回到贫穷和落后之中。

■科学提醒我们要重视由于我们改变世界的技术而带来的严重后果，特别要关注我们赖以生存的全球环境。科学给我们设置了一个重要的早期警戒系统。

■科学告诉了我们关于人类、生命、我们的星球和宇宙的起源、本质和命运等最深刻的问题。在人类历史上第一次我们能够确实真正了解了其中一些问题。地球上的每一种文明都提出了这样的问题并高度重视其所具有的重要意义。当我们领悟到这些重大问题时，我们所有的人都会惊出一身冷汗。从长期的发展过程来看，科学送给我们的最贵重的礼物可能就是，它告诉了我们人类能够了解我们的宇宙的产生和发展，我们来自何处。何时来到这个世界上以及产生我们自身的方式。

■科学的价值观和民主的价值观是一致的，在许多情况下是无法区分的。科学与民主起源于——从它们文明的典型特征上说——同时同地，即公元前7世纪至6世纪的希腊。科学赋予任何一个刻苦学习(尽管非常多的人由于学习有方而避免受苦)它的人以权力。科学发达，确实需要思想的自由交流，其价值观与事事秘而不宣的价值观水火不相容。科学绝不改变自己的原则，即，科学本身没有特别的有利之处或特权地位。科学和民主鼓励非正规思想的自由发表和激烈的争论。科学和民主都需要具有足够的理性、有条理的论据、证据的严格标准和诚实。科学是防范假装有知识的人的有效方法。科学是反神秘主义、反迷信以及反对在不属于自己范围内的地方滥用教义的宗教的一座堡垒。如果我们忠实于科学的价值观，那么，科学就可以告诉我们，我们什么时候被欺骗了。科学在我们犯错误的过程中就能将其改正占科学的语言。“规则和方法应用得越广泛，我们就越会有更好的机会来保留托马斯·杰斐逊和他的同行们思想中的东西。但是，科学的成果是比前工业时期那些鼓蛊人心的政客所梦想的东西更能彻底地破坏民主。

在困惑和迷惑的浩瀚大洋中发现偶尔浮现的真理的迹象，需要警觉清醒的头脑。忘我的工作热情和旺盛的斗志。但是如果我们不锻炼这种严谨的思考问题的习惯，我们就不要想解决我们所面对的确实非常严重的问题，那就是，我们面对这样一个危险：我们的民族将变成一个很容易受骗的民族、我们的世界是一个充斥着傻瓜的世界，如此世代相传，被今后四处招摇的骗子牢牢掌握在手中。

如果有一个刚刚降临到地球上的外星生物仔细地看看我们通过电视、广播、电影、报纸、漫画以及书籍所展示给我们的子女的东西后，可能很容易地得出这样的结论，我们在有意地教他们谋杀、强奸、残忍、迷信、轻信以及功利主义。我们一直在这样做，通过不断的重复，许多东西最终起到了作用。但是，如果我们向他们灌输科学和希望，我们又将创造一个什么样的社会呢？